Темы курсовых работ, предлагаемых кафедрой физики полупроводников студентам 2-го курса

• Аморфные полупроводники (ст.н.с. И.А. Курова, ст.н.с. Н.Н. Ормонт, комн. 1-58)
  Выполняя курсовую работу, вы узнаете:
  • что такое аморфные полупроводники;
  • каковы особенности электрических, оптических и других свойств аморфных полупроводников;
  • почему аморфные полупроводники представляют научный и практический интерес;
  • каковы возможности использования аморфных полупроводников в микро-, оптоэлектронике и солнечной энергетике.

• Аморфный гидрированный кремний -- материал микро-, оптоэлектроники и солнечной энергетики (ст.н.с. И.А. Курова, ст.н.с. Н.Н. Ормонт, комн. 1-58)
  Выполняя курсовую работу, вы узнаете:
  • что такое аморфный гидрированный кремний;
  • почему аморфный гидрированный кремний широко используется на практике;
  • как влияют внешние воздействия на параметры аморфного гидрированного кремния.

• Гетероструктуры с квантовыми ямами и их применение в приборах оптоэлектроники (проф. А.Э. Юнович, комн. 1-75)
  Студентам предлагается ознакомиться с принципами работы светодиодов на основе полупроводниковых гетероструктур с квантовыми ямами. Создание гетероструктур и изобретение приборов оптоэлектроники и наноэлектроники на их основе -- одно из замечательных достижений физики полупроводников в конце XX века; вклад в это направление мировой науки отмечен Нобелевской премией академику Ж.И. Алферову. В начале XXI века исследования в этой области физики полупроводников позволили разработать эффективные источники света, которые должны стать основой освещения будущего.
  

• Катодолюминесценция полупроводников и ее применение в науке и технике (доц. М.В. Чукичев, комн. 3-83)
  В курсовой работе предлагается познакомиться с тем, как в полупроводниках возникает люминесценция под действием электронного пучка; чем отличаются друг от друга методы возбуждения люминесценции электронным пучком и пучком света; какую информацию о свойствах полупроводников можно получить, изучая процессы катодолюминесценции.
  Катодолюминесценция является эффективным методом визуализации информации. На использовании этого явления основана работа многих оптоэлектронных приборов, таких как электронно-лучевые трубки осциллографов, телевизоров, мониторов ЭВМ, лазеры с электронным возбуждением, электронно-оптические преобразователи, приборы ночного видения, электронные микроскопы в катодолюминесцентном режиме и т.п.

• Кремниевые фотопреобразователи солнечной энергии (ст.н.с. О.Г. Кошелев, ст.н.с. В.А. Морозова, комн. 1-74 и 2-80)
  Кремниевые фотопреобразователи солнечной энергии -- основные источники энергии на спутниках Земли. Выполняя курсовую работу, вы познакомитесь с принципом действия таких фотопреобразователей, узнаете, какие физические свойства определяют их эффективность, как влияет на них космическая радиация, каковы перспективы замены традиционных источников энергии (нефти, газа и т.п.) кремниевыми фотопреобразователями.

• Методы расчета физических свойств кристаллов (доц. А.И. Лебедев, комн. 1-55)
  Задача предсказания свойств веществ на основании их химического состава давно привлекает исследователей. В связи с большими успехами в развитии вычислительной техники, методы расчета свойств молекул и кристаллов "из первых принципов" сейчас позволяют получить точность расчета параметров полупроводников, сравнимую с экспериментальной. Выполняя курсовую работу по этой теме, вы сможете познакомиться с этими методами и узнать о возможностях, которые предоставляет современная вычислительная техника для решения задачи предсказания свойств кристаллов.

• Нелинейное поглощение и преломление света полупроводниковыми квантовыми точками (проф. В.С. Днепровский, доц. Е.А. Жуков, комн. 4-13 КНО)
  Выполняя курсовую работу, вы сможете узнать:
  • что такое квантовая точка;
  • как осуществлен первый эксперимент по нелинейной оптике академиком С.И. Вавиловым;
  • как можно использовать результаты С.И. Вавилова при изучении резонансного поглощения лазерного излучения в полупроводниковых квантовых точках;
  • почему происходит дефокусировка луча лазера в коллоидном растворе полупроводниковых квантовых точек;
  • как можно перестраивать длину волны генерации лазера на квантовых точках изменяя их размер (радиус).

• Основные направления в разработке солнечных фотопреобразователей (гл.н.с. А.Г. Казанский, комн. 2-79)
  Одной из главных проблем, с которой в ближайшем будущем столкнется человечество, будет проблема энергоресурсов и связанная с ней проблема ухудшения экологической обстановки. Решение указанных проблем делает актуальными работы в направлении создания новых возобновляемых источников энергии и, в частности, исследования в области солнечной энергетики. Работа над курсовой позволит получить представление об основных направлениях и перспективах развития солнечной энергетики, основанной на использовании полупроводниковых материалов.

• Полупроводниковые фотоприемники (ст.н.с. О.Г. Кошелев, ст.н.с. В.А. Морозова, комн. 1-74 и 2-80)
  Полупроводниковые фотоприемники широко используются в самых различных областях, в том числе в космической технике. Выполняя курсовую работу по этой теме, вы познакомитесь с принципами действия таких фотоприемников, узнаете, какие физические свойства определяют их характеристики (спектральную чувствительность, быстродействие и т.п.). Вы узнаете также, что исследование фотопроводимости является одним из важнейших методов изучения полупроводников.

• Применение EXAFS-спектроскопии к исследованию полупроводников и полупроводниковых структур (доц. А.И. Лебедев, ст.н.с. И.А. Случинская, комн. 1-55)
  Спектроскопия, основанная на изучении тонкой структуры спектров поглощения в рентгеновской области, представляет собой мощный современный метод структурных исследований, широко используемый в физике, химии, материаловедении, биологии, геологии, медицине. В частности, этот метод широко применяется для изучения полупроводников в кристаллическом, аморфном и жидком состояниях, а также полупроводниковых гетероструктур и нанокристаллов. Выполняя курсовую работу, вы узнаете, как проводятся измерения спектров EXAFS на источниках синхротронного излучения и как из этих спектров можно получить информацию об электронной и локальной атомной структуре полупроводников.

• Применение теории протекания к описанию особенностей проводимости неупорядоченных полупроводников (проф. И.П. Звягин, комн. 2-81)
  Работа посвящена знакомству с современными методами описания протекания тока через случайные среды с беспорядком, не зависящим от времени. В основе такого описания лежит теория протекания (перколяции), которая сейчас широко используется для объяснения возникновения локализованных электронных состояний в неупорядоченных средах и для описания таких процессов, как прыжковая проводимость неупорядоченных полупроводников, аномальная диффузия и т.д.

• Проводимость гранулированных структур (проф. И.П. Звягин, комн. 2-81)
  Работа посвящена знакомству с теорией электронной проводимости гранулированных структур (керметов -- керамических материалов на основе случайной смеси металлической и диэлектрической фаз, нанокомпозитов -- композитных материалов, состоящих из частиц нанометровых размеров, погруженных в диэлектрик, диэлектрический полимер и т.д.). Методы описания таких структур с учетом квантования электронного энергетического спектра и эффектов взаимодействия между электронами сейчас активно развиваются (параллельно с разработкой применений таких структур в наноэлектронике).

• Распространение света в полупроводниках. Двулучепреломление. Соотношения между оптическими константами (ст.н.с. В.А. Морозова, ст.н.с. О.Г. Кошелев, комн. 1-74 и 2-80)
  Исследование физических явлений и процессов, происходящих при взаимодействии электромагнитного излучения с полупроводниками, дает возможность более глубокого понимания фундаментальных свойств полупроводников и их практических применений. Выполняя курсовую работу, вы узнаете, что свет по-разному распространяется в изотропных и анизотропных полупроводниках (кристаллах высокой и низкой симметрии); познакомитесь с явлениями двулучепреломления, гиротропии и т.п. Знания, приобретенные при подготовке реферата, помогут студенту при изучении курса "Оптика".

• Сегнетоэлектрические фазовые переходы в полупроводниках (доц. А.И. Лебедев, ст.н.с. И.А. Случинская, комн. 1-55)
  Сегнетоэлектрики -- материалы, в которых существует спонтанная поляризация, -- находят широкое применение в современной электронике. Сегнетоэлектрический фазовый переход приводит к существенному изменению структуры и электронных свойств полупроводника. Эффекты, связанные с этим переходом, позволяют использовать полупроводники-сегнетоэлектрики для создания новых типов электронных устройств (запоминающих устройств, нелинейно-оптических преобразователей и т.д.). Выполняя курсовую работу, вы познакомитесь с природой сегнетоэлектричества в полупроводниках и физикой тех явлений, на которых основаны различные применения полупроводников-сегнетоэлектриков.

• Солнечные преобразователи на основе органических полупроводников (гл.н.с. А.Г. Казанский, комн. 2-79)
  В последние годы большое внимание привлекает к себе новый класс полупроводниковых материалов -- органические полупроводники. Интерес к органическим полупроводникам связан с широкими возможностями их использования для создания приборов отображения информации (в частности, гибких дисплеев с малой толщиной экрана) и тонкопленочных солнечных элементов на гибких носителях. Работа над курсовой позволит получить представление об основных направлениях и перспективах развития оптоэлектроники, использующих органические полупроводники.

• Экситоны в полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах (проф. В.С. Днепровский, доц. Е.А. Жуков, комн. 4-13 КНО)
  Выполняя курсовую работу, вы узнаете:
  • что такое экситон;
  • как обнаружить экситоны в полупроводниках;
  • каковы основные свойства полупроводниковых квантовых ям, квантовых нитей и квантовых точек;
  • почему край поглощения двумерной полупроводниковой наноструктуры обусловлен экситонными переходами;
  • какие созданы устройства, в которых основную роль играют экситонные переходы;
  • почему в квантовых нитях с диэлектрическими барьерами возникают экситоны с большой энергией связи.

• Электрические свойства полупроводниковых наноструктур (проф. И.П. Звягин, комн. 2-81)
  Работа посвящена знакомству с теорией электронной проводимости систем, содержащих объекты, линейные размеры которых сравнимы с длиной волны де Бройля (квантовые точки, квантовые ямы). Такие системы, для которых существенны эффекты квантования, характеризуются существенной зависимостью их свойств от их геометрии и размеров, что открывает широкие возможности для получения структур с заданными свойствами. Курсовая работа предусматривает изучение влияния структурного беспорядка на свойства таких систем.

• Электрические свойства сверхрешеток (асс. М.А. Ормонт, комн. 2-80)
  Полупроводниковые сверхрешетки -- это структуры, состоящие из повторяющихся полупроводниковых слоев, толщины которых сравнимы с длиной волны де Бройля носителя заряда. Работая над предложенной темой, вы узнаете об эффекте квантования энергии носителя заряда в потенциальной яме, о существовании подзон размерного квантования; поймете, к чему приводит периодичность в расположении потенциальных квантовых ям.